離子液體及其負(fù)載化在聚酮合成中的應(yīng)用的開題報(bào)告

離子液體及其負(fù)載化在聚酮合成中的應(yīng)用的開題報(bào)告一、研究背景和意義聚酮是一種高性能的工程塑料，具有優(yōu)異的耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、汽車、電子等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。然而，聚酮的合成方法多為自由基聚合或縮合反應(yīng)，由于反應(yīng)副產(chǎn)物難以分離，產(chǎn)品純度低，且反應(yīng)溫度高、催化劑劇毒等缺點(diǎn)，對環(huán)境有一定的危害，因此需要開發(fā)新的合成方法。離子液體作為新型的綠色溶劑，具有高溶解度、低揮發(fā)性、較寬的電化學(xué)窗口、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、催化反應(yīng)、雜多環(huán)化合成等領(lǐng)域。在聚酮合成中，離子液體可以作為副反應(yīng)產(chǎn)物和溶劑，可以大幅度提高產(chǎn)品純度，同時(shí)利用氫鍵、范德華力等弱相互作用來控制聚合物的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。負(fù)載化是將催化劑分散在載體上進(jìn)行催化反應(yīng)的一種技術(shù)，與傳統(tǒng)的溶液法相比，具有易于回收、催化劑穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。在聚酮合成中，負(fù)載化可以使催化劑更加穩(wěn)定，提高反應(yīng)活性和選擇性，也可以控制聚合物的分子量、分子量分布等結(jié)構(gòu)性質(zhì)。因此，采用離子液體及其負(fù)載化來合成聚酮，不僅可以提高產(chǎn)品純度、控制結(jié)構(gòu)形態(tài)，還可以減少對環(huán)境的污染，具有重要應(yīng)用價(jià)值。二、研究內(nèi)容和方法本研究擬采用離子液體和負(fù)載化技術(shù)，以苯酚、苯醛等為原料，聚合生成聚酮為研究對象。具體研究內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：1.合成不同類型離子液體，并對其物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征和比較，找到合適的離子液體用于聚酮合成。2.合成含催化劑的離子液體，并對其催化反應(yīng)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化。3.將催化劑負(fù)載在LaAlO3、ZrO2等載體上，并對其物理化學(xué)性質(zhì)和催化反應(yīng)性能進(jìn)行研究和比較。4.將負(fù)載化的催化劑與離子液體相結(jié)合，進(jìn)行聚酮的合成反應(yīng)，并對其產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性能進(jìn)行分析和比較。本研究采用TEM、XRD、TG、FTIR、NMR等技術(shù)手段對合成產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能評(píng)價(jià)。三、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果主要包括以下幾方面：1.合成一系列新型離子液體，并對其物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。2.研究不同離子液體中的催化反應(yīng)性能，并找到最優(yōu)離子液體。3.制備高穩(wěn)定性的負(fù)載化催化劑，并研究其物理化學(xué)性質(zhì)和催化反應(yīng)性能。4.利用離子液體和負(fù)載化技術(shù)合成聚酮，并對其結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性能進(jìn)行表征和比較。5.掌握離子液體及其負(fù)載化在聚酮合成中的應(yīng)用技術(shù)和方法，為聚酮的綠色合成提供新思路和新方法。四、實(shí)施計(jì)劃本研究計(jì)劃用時(shí)兩年，主要分為以下幾個(gè)階段：第一階段：文獻(xiàn)調(diào)研和離子液體合成（3個(gè)月）。第二階段：離子液體的物理化學(xué)性質(zhì)表征和聚酮合成的研究（6個(gè)月）。第三階段：負(fù)載化催化劑的制備和性質(zhì)研究（6個(gè)月）。第四階段：離子液體負(fù)載化催化劑與聚酮的合成反應(yīng)研究，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)性質(zhì)表征和比較（9個(gè)月）。第五階段：總結(jié)和撰寫論文（6個(gè)月）。五、參考文獻(xiàn)1.Chen,X.,Ji,Y.,Zhang,J.,etal.(2018).RecentAdvancesinIonicLiquidsApplicationsinSynthesisofPolymers.JournalofPolymerSciencePartA:PolymerChemistry,56(16),1771-1785.2.He,Y.,Wang,X.,Liu,H.,etal.(2020).Antimicrobialactivityofionicliquidsandtheirapplicationinself-healingmaterials.JournalofMaterialsChemistryB,8(25),5462-5473.3.Han,Z.,Wu,J.,Zhang,L.,etal.(2017).IonicLiquids:GreenSolventsforPolymerNanocomposites.MacromolecularMaterialsandEngineering,302(4),1600451.4.Li,Y.,Li,J.,Li,Z.,etal.(2019).Preparationofpoly(etherketoneketone)bymicrowave-assistedFriedel–Craftspolycondensationwithoutcatalyst.JournalofAppliedPolymerScience,136(23),47694.5.Zhang,L.,Gao,F.,Yang,W.,etal.(2018).SynthesisandcharacterizationofLa-dopedZrO2supported